[发明专利]一种膜式脱除沼气中二氧化碳的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体处理方法，具体涉及一种膜式脱除沼气中二氧化碳的方法。

背景技术

沼气是由微生物在一定温度、湿度、酸碱度的条件的厌氧环境中对有机物进行分解作用 而产生的一种可燃气体，沼气中含有超过55％的甲烷气体，同时含有30％以上的二氧化碳， 还有微量的硫化氢、氢气、一氧化碳、氮气等。

由于受到沼气成分的限制，沼气无法直接进行利用，需要首先进行净化处理，对沼气进 行脱碳是沼气净化中的关键技术，目前所运用的脱除沼气中二氧化碳方法有很多，如变压吸 附法、压力水洗法、碳酸丙烯酯法、热钾碱法、N-甲基二乙醇胺吸附法、低温甲醇洗等等。 各种方法都有优缺点，变压吸附法的设备投资高、甲烷损失率高、产品纯度差；压力水洗法 的脱除精度不高、动力消耗大；碳酸丙烯酯法的动力消耗比压力水洗低，但也存在脱除精度 不高的问题；热钾碱法的脱除精度不高，且需消耗热能、对设备材质要求高；MDEA吸附法 的脱除精度高，能深度脱碳，但是需要消耗大量热能；低温甲醇洗法的流程复杂，还需配置 制冷设备，动力消耗较高。因此，现有技术中需要一种耗能低、效率高的沼气脱出二氧化碳 的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种膜式脱除沼气中二氧化碳的方法，采用膜式结构对二氧化碳 进行脱除处理，生产成本低，耗能低。

为了实现上述目的，本发明通过以下的技术方案来实现：

一种膜式脱除沼气中二氧化碳的方法，包括以下步骤：

(1)将对沼气送入沼气压缩机，升压至1.5-2.5Mpa，温度30-70℃；

(2)将升压后的沼气送入沼气多级净化系统中，依次对沼气进行过滤处理；

(3)对过滤后的洁净沼气进行加热，升温至50-70℃；

(4)将升温后的洁净沼气通入膜分离组件，进行二氧化碳分离处理，二氧化碳作为分离气 排出，沼气作为产品气排出；

(5)使用压缩机对产品气进行加压处理，随后送入气体储罐。

优选的，所述步骤(2)中的过滤处理包括水雾过滤、油雾过滤、碳床过滤、颗粒过滤 和挥发性有机化合物过滤。

优选的，所述膜分离组件中设置有多个直径0.1-1mm的聚酰亚胺材料中空纤维膜，多个 纤维膜填充于圆柱形外壳中，沼气通过中空纤维膜的内腔进行流动，实现二氧化碳分离。

优选的，所述中空纤维膜的直径为0.2mm。

优选的，所述步骤(1)中，沼气升压至1.7Mpa，温度为45℃。

优选的，所述步骤(1)中采用无油润滑压缩机对沼气进行压缩。

优选的，所述膜分离组件包括第一膜分离组件和第二膜分离组件和二次压缩机，沼气通 过首先进入第一膜分离组件进行分离，将产品气排出；分离气通过二次压缩机进行加压后进 入第二膜分离组件，分别将产品气和分离气排出。

本发明中提供的膜式脱除沼气中二氧化碳的方法，工艺步骤简单，二氧化碳去除效率高， 且耗能低。通过采用膜式的分离气，利用二氧化碳气体和甲烷气体溶解系数和扩散系数的不 同，使二氧化碳作为渗透汽通过管壁，甲烷气体作为非渗透气通过中空的纤维膜。整个分离 过程无污染性，具有使用寿命长和分离效率高的优点；同时利用压力差作为动力，节约能源， 具有良好的经济性。经过分离后的沼气中甲烷含量高达98％，完全可以满足生产和生活的需 要。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，但是本发明的范围不受这 些实施例的限制。

实施例1

本实施例提供了一种膜式脱除沼气中二氧化碳的方法，包括以下步骤：

一种膜式脱除沼气中二氧化碳的方法，包括以下步骤：

(1)将对沼气送入沼气压缩机，升压至1.5-2.5Mpa，温度30-70℃；

(2)将升压后的沼气送入沼气多级净化系统中，依次对沼气进行过滤处理；

(3)对过滤后的洁净沼气进行加热，升温至50-70℃；

(4)将升温后的洁净沼气通入膜分离组件，进行二氧化碳分离处理，二氧化碳作为分离气 排出，沼气作为产品气排出；

(5)使用压缩机对产品气进行加压处理，随后送入气体储罐；